HSPA8协调SNARE复合体组装以驱动细胞外囊泡介导的p-tau217在阿尔茨海默病中的传播

HSPA8 orchestrates SNARE complex assembly to drive extracellular vesicle-mediated spread of p-tau217 in Alzheimer's disease

作者信息Bin Xu, Zhen Guo, Jun Chen, Yazhou Xie, Pan Wang, Xiao Xiong, Jiayi Yu, Zhi Xu, Yuan Fu, Zhuoqing Lan, Guoping Peng, Jing Zhang
PMID42661225
发布时间2026-08-27
DOI10.1186/s40035-026-00570-4

实验完整度

结合空间转录组、EV蛋白质组学、体外细胞模型、体内小鼠模型及功能/机制验证,包括shRNA敲低、肽抑制剂和行为学测试。

主要模型

SH-SY5Y细胞(Aβ42处理) HEK293T细胞 APP/PS1小鼠 5×FAD小鼠 人脑脊液和血浆样本

重点核对

Aβ42处理浓度:5 μM HSPA8敲低:shRNA (#19757-1) 25-mer肽(SNAP29 156-180)处理 小鼠品系:APP/PS1(6月龄注射shRNA,8月龄注射肽)

摘要

背景:阿尔茨海默病(AD)中多泡体(MVBs)的失调通过细胞外囊泡(EVs)促进tau的异常分泌。这可能解释了我们之前观察到的血浆中游离形式p-tau217升高而p-tau217+ EVs减少的矛盾现象。本研究旨在探讨p-tau217+ EVs减少的潜在机制,以发现AD治疗靶点。方法:通过整合人脑海马空间转录组学与脑脊液EV蛋白质组学,我们鉴定了p-tau217+ EV释放的关键调控因子。随后,我们研究了p-tau217+ EVs合成和分泌的机制。通过shRNA敲低和合成肽干扰,在Aβ42处理的细胞和AD模型小鼠中系统评估了这些候选蛋白的调控作用。结果:热休克蛋白家族A成员8(HSPA8)被确定为EV生物发生和释放的关键调控因子,它介导Aβ与SNAP29的相互作用,从而破坏SNARE复合体组装并损害p-tau217+ EV分泌。在AD模型中,用shRNA抑制HSPA8恢复了p-tau217+ EVs并改善了认知功能。此外,用选择性肽抑制剂阻断Aβ与SNAP29的相互作用,逆转了HSPA8对p-tau217+ EVs的下降和认知缺陷。结论:这些发现揭示了HSPA8在调节MVB介导的EV释放和tau传播中的作用,并强调HSPA8是调节AD进展的有前景的治疗靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
AD中p-tau217+ EVs减少的分子机制是什么,以及能否通过靶向该机制改善AD病理?
核心机制
HSPA8在AD中异常升高,促进Aβ与SNAP29的相互作用,破坏SNARE复合体组装,从而损害p-tau217+ EVs的合成与分泌,导致p-tau217在神经元内积累。
主要证据
结合空间转录组学与EV蛋白质组学鉴定HSPA8;细胞和动物模型中通过shRNA敲低HSPA8或25-mer肽阻断Aβ-SNAP29相互作用,恢复p-tau217+ EVs分泌并改善认知功能。
研究意义
揭示HSPA8作为AD治疗靶点的潜力,通过恢复EV介导的tau分泌可能调节疾病进展。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

样本收集与EV分离

从AD患者和对照中获取CSF和血浆EV,用于后续蛋白组学和功能分析。

收集21例AD和22例对照的CSF以及30例AD和30例对照的血浆;通过超速离心分离CSF中的EV,通过PEG沉淀分离血浆EV。

2

BBB模型建立与通透性测试

评估AD条件下p-tau217+ EVs从CNS到外周的转运是否受损。

利用原代星形胶质细胞、脑微血管内皮细胞和周细胞建立体外三细胞BBB模型,用Aβ42处理,并测量EV穿越率。

3

细胞模型建立与表型分析

验证Aβ42处理对p-tau217+ EV合成和分泌的影响。

SH-SY5Y细胞用5 μM Aβ42处理,检测p-tau217水平、CD9标记的EV、溶酶体活性、细胞活力和毒性。

4

蛋白质组学与生物信息学分析

鉴定与p-tau217+ EVs减少相关的关键分子和通路。

从AD和HC CSF中免疫捕获p-tau217+ EVs,进行质谱分析,结合空间转录组数据,通过GO、KEGG和PPI分析筛选候选基因。

5

HSPA8功能验证(体外)

验证HSPA8对p-tau217+ EV分泌的调控作用。

在SH-SY5Y细胞中敲低HSPA8,检测p-tau217+ EVs比例、SNARE组分表达和相互作用。

6

HSPA8功能验证(体内)

评估HSPA8敲低对AD小鼠认知和p-tau217+ EV分泌的影响。

向APP/PS1小鼠海马立体定位注射sh-HSPA8,进行行为学测试和血浆EV分析。

7

肽抑制剂设计与评估

开发并测试靶向HSPA8-SNAP29相互作用的肽抑制剂对AD病理的改善作用。

基于分子对接设计SNAP29 156-180肽,在HEK293T和SH-SY5Y细胞中验证其结合和内化,并在APP/PS1小鼠中评估其疗效。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM/F12培养基Peiyuan BiotechnologyL310KJ
胎牛血清Gibco30044333
青霉素-链霉素PeiyuanS110JV
0.25%胰蛋白酶/EDTAPeiyuanS310KJ
Transwell小室Corning3470
CCK-8检测试剂盒Abcamab228554
LDH检测试剂盒BeyotimeC0017
PEG8000Sigma-Aldrich89510
抗p-tau217抗体Thermo44-744
抗p-tau181抗体ThermoMN1050
抗p-tau231抗体ThermoMN1040
抗p-tau396抗体Thermo35-5300
抗总tau抗体ThermoMA5-12808
Zenon Alexa Fluor 647标记试剂盒InvitrogenZ25308
小鼠IgG1标记试剂盒InvitrogenZ25008
小鼠IgG2b标记试剂盒InvitrogenZ25208
抗p-tau217抗体Invitrogen44744
Dynabeads抗体偶联试剂盒Invitrogen14311D
尿素Sigma33247
BCA蛋白定量试剂盒Invitrogen23227
Orbitrap Exploris 480质谱仪----
Trizol试剂Invitrogen15596018CN
PrimeScript RT试剂盒Takara BioRR047A
TB Green Premix Ex TaqTakara BioRR420A
RIPA裂解液----
通用抗体稀释液NCM BiotechWB100D
IRDye 800CW标记二抗LI-COR Biosciences926-32210
Pierce经典磁性免疫共沉淀试剂盒Thermo Fisher Scientific88804
抗HSPA8抗体Abcamab51052
PathScan磷酸化Tau(Thr217) ELISA试剂盒Cell Signaling Technology87749C
DAPIVector LaboratoriesH-1400
STELLARIS 8共聚焦显微镜Leica Microsystems--
LysoTracker Red DND-99Thermo FisherL7528
Hamilton注射器----
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000150
Lipo8000转染试剂Beyotime BiotechnologyC0533
抗Flag磁珠Thermo Fisher ScientificA36797
抗HA抗体Thermo Fisher Scientific26183

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞处理
Aβ42处理浓度:5 μM;处理时间:文中未明确说明
阅读提示:见Methods 'Cell culture' 和 'Results' 图1
HSPA8敲低
shRNA序列:HSPA8 RNAi (#19757-1);转染方法:文中未明确说明
阅读提示:见Methods 'Cell transfection' 和 'Results' 图2
肽处理
25-mer肽序列:QEAKYQASHPNLRKLDDTDPVPRGA;处理浓度:文中未明确说明
阅读提示:见Results 图7
动物实验
小鼠品系:APP/PS1(JAX Stock No. NMX-TG-192043);注射年龄:shRNA 6月龄,肽 8月龄;注射体积:shRNA 0.1 μL,肽 0.5 μL
阅读提示:见Methods 'Animals' 和 'Stereotaxic injection in the hippocampus'
EV分离与检测
超速离心条件:100,000×g,2小时,4°C;纳米流式检测:50,000个粒子
阅读提示:见Methods 'EV isolation' 和 'Analysis of EVs by CytoFLEX'